どうも！こんにちは！
クリプトマッスルです！
実は、仮想通貨よりも注目されている「ブロックチェーン」という技術について、ブロックチェーンとは何か、特徴やメリット＆デメリット、さらには種類やコンセンサスアルゴリズムまで交えて出来るだけ詳しく説明します。
コンテンツ
ブロックチェーンとは？
ブロックチェーンとは、分散型台帳技術、または、分散型ネットワークである。ビットコインの中核技術（サトシ・ナカモトが開発）を原型とするデータベースである。
（引用元：ウィキペディア）
簡単にいうと、誰でも見れる台帳ということです。取引情報をいくつかまとめたものをブロックとして、それを一本の鎖でまとめて行くような様からブロックチェーンと呼びます。そして上に分散型台帳とあるように権限が一点に集中するような銀行のような管理者がいません。
ブロックチェーンの4つの特徴
①非中央集権
ブロックチェーンでは誰が、誰に、いくら送金したかという取引情報を皆んなで管理しようという非中央集権的なもので、従来の銀行のような誰かがまとめて管理しているというような中央集権的ではありません。
（引用元：http://frame-illust.com/?p=9839）
②改ざんが難しい
そしてその取引情報は暗号化されてブロックチェーンに記録されていきます。その暗号化ををハッシュ関数と言います。
上記の図をみてもらえばわかるように、1文字変えるだけで全く別の文字列になり、これにより本人以外は何のデータかわからないようになっています。
つまり、誰のものかはわからないが、どんな取引を行なったかというのはわかる仕組みになっています。
そうすることで不正や改ざんが出来ないようになっています。
ビットコインでいうと、取引したという情報は公開鍵、誰かというのは秘密鍵ということです。
（引用元：https://ferret-plus.com/7706）
ブロックチェーンのそれぞれのブロックには、ハッシュ関数によって暗号化された取引と直前のブロックデータのハッシュ値が含まれています。直前のハッシュ値と、ナンス値という特別な数字を見つけ出すことにより、ブロックがブロックチェーンへと新たに追加されます。
この新たなブロックを追加する作業を行なっているのがマイナーと呼ばれる人たちでその作業をマイニングと呼びます。そしてブロックを追加するために膨大な計算をしないといけなくて、この作業は早い者勝ちで1番早く計算したものが報酬としてビットコインを支払われるといった形で新たなビットコインが発行されます。
マイニング報酬ですが徐々に半減していきます。報酬は1ブロック毎に50BTCから始まりました。210,000ブロック毎に半減し、6,929,999番目のブロックが最後の採掘報酬となります。つまり、ブロック生成は約10分毎に行われるために、4年に1度半減期が訪れることになります。
現在は、12.5BTCです。
ちなみにビットコインの上限発行数は2140年までに2100万枚と決められているので急激な増減が起きないようになっています。
③二重支払の防止
そもそも二重支払いとは、同じコインを異なる相手に支払う方法の事を言い、異なる相手に対して同じコインを使っているのにも関わらずどちらの相手も「受け取るコイン（金額）は存在する」と思ってしまう事で一つのコインを２回使える事になってしまいます。
上述した様にブロックチェーンにおいては、取引情報を全員で監視しているのでもし二重支払いがあればその帳簿を皆で破棄をすることが可能です。
例えば、ビットコインのコインは必ず保有者と数量が分かるようになっているので「A」「B」違う人に同じコインを送ろうとすれば必ず見つかります。
こうすることで二重支払いは防がれています。
④スマートコントラクト
スマートコントラクトとは名前の通りコントラクト(契約)をスマート(賢く)に実行する概念です。
執行条件と契約内容を予め決めてプログラム化しておくことでその条件が満たされた際に自動的に契約が実行される仕組みです。
このスマートコントラクトとブロックチェーンも密接に関係していますので詳しくは以前の記事をご覧ください。
ブロックチェーンのメリット＆デメリット
一見、不正も改ざんもできなくてなおかつ中央管理しているものもいないなんて完璧なシステムのようですがメリットだけではなく改善点もあります。
メリット
手数料が安い
そもそも中央管理者がいないので余計な手数料を支払う必要がありません。ですので海外送金などをする際には非常に便利になります。
トラストレス
今までは信頼できない人と取引する不安を解消するために第3者を通して取引を行なってきましたが、ブロックチェーンを使えば信頼できない相手とも安心して第3者を通さずに取引を行うことができます。
セキュリティの高さ
先ほども紹介した通り取引の記録を暗号化して保管し、それを皆んなで共有するためにほぼ改ざん・不正は不可能です。
デメリット
時間が掛かる
取引を承認するのに時間がかかるために、店頭での即時決済などには向きません。
膨大な処理能力
先ほども言ったように、ブロックチェーンを維持するにはマイナーたちのスーパーコンピューターが日々、膨大な計算を24時間行なっていますので、仮に報酬が予算と見合わなくなった時が懸念されます。
データ以外は管理できない
これはもちろんのことですが、ブロックチェーンはデータ以外のものを記録することができません。
ブロックチェーンの種類
そんなブロックチェーンには次のような代表的な3種類があります。
- パブリック型
- プライベート型
- コンソーシアム型
これらの種類に関しては別の記事をご覧ください。
ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム
ブロックチェーンは皆んなで管理・監視するというのが基本です。
ということは何が正当で、何が不正かを判断しなくていけません。その合意の方法がコンセンサスアルゴリズムということです。
- PoW（プルーフオブワーク）
- PoC（プルーフオブコンセンサス）
- PoS（プルーフオブステーク）
- PoI（プルーフオブインポータンス）
が主にあります。
これらの種類に関しては別の記事をご覧ください。
→コンセンサスアルゴリズムとは？〜種類と違いをわかりやすく解説〜
マッスルまとめ
ここまで、仮想通貨よりも注目されている「ブロックチェーン」という技術について、ブロックチェーンとは何か、特徴やメリット＆デメリット、さらには種類やコンセンサスアルゴリズムまで交えて出来るだけ詳しく説明してきました。
元々はビットコインのために生まれたブロックチェーン。
今や様々な分野で活用され始めており、もはやビットコインよりも画期的な発明だと言われることもあり、これはもはやサトシ・ナカモトの想像範囲をはるかに超えてさえいるのではないでしょうか。
これからもますます注目を浴びること間違いなしのこの技術に今後も期待です。